Etanol i jego wpływ na organizm człowieka

Słowo „alkohol” kojarzy się z dostępnymi w sklepach napojami. Piwo, wino, wódka i spirytus różnią się procentową zawartością etanolu. Jednak każdy z nich działa podobnie na organizm człowieka i przy nadmiernym spożyciu może być dla niego groźny.

Etanol spożywany w niewielkich ilościach, powoduje złudne uczucie ciepła – przyspiesza krążenie krwi, co w efekcie prowadzi do szybszego wychłodzenia ciała. Dlatego też w zimie ofiarami mrozów są często osoby, które wcześniej właśnie spożywały alkohol.

Uzależnienie od niego, fizyczne i psychiczne, to choroba zwana alkoholizmem. Mamy z nią do czynienia wtedy, gdy około $25\%$ kalorii dostarczanych do organizmu w ciągu tygodnia pochodzi ze spożywania alkoholu. Gdy ta ilość kalorii jest większa niż $80\%$ na tydzień, mówimy wówczas o skrajnym alkoholizmie.

Nadmierne spożywanie etanolu jest przyczyną ciężkich schorzeń wątroby, nerek, żołądka i serca, poza tym negatywnie wpływa na układ nerwowy człowieka. Alkohol, spożywany w większych ilościach, upośledza racjonalne myślenie, zmniejsza samokrytycyzm oraz powoduje tzw. zamroczenie alkoholowe. Pojawiają się zaburzenia mowy i zanika koordynacja ruchów. Najbardziej narażeni na negatywne skutki działania etanolu są ludzie młodzi, ponieważ uszkodzeniu ulegają ich rozwijające się komórki mózgowe.

Wysoce szkodliwe jest spożywanie napojów alkoholowych przez kobiety będące w ciąży. Już nawet niewielka ilość etanolu może mieć wpływ na zaburzenia w prawidłowym rozwoju dziecka – tak w życiu płodowym, jak i po narodzinach. Może się nawet przyczynić do śmierci niemowlęcia. U dzieci, których matki w czasie trwania ciąży spożywały alkohol, może pojawić się tzw. płodowy zespół alkoholowy (FAS, ang. Fetal Alcohol Syndrome). (ang. FAS - Fetal Alcohol Syndrome Jest to zespół objawów chorobowych obserwowanych u dziecka, dotyczących między innymi układu nerwowego (zaburzenia w codziennym funkcjonowaniu – zaburzenia uwagi, trudności z uczeniem się i komunikowaniem z innymi) oraz odchyleń od prawidłowej budowy ciała (np. skrócone szpary powiekowe, szeroko rozstawione oczodoły i spłaszczona środkowa część twarzy).

Stężenie etanolu we krwi zależy między innymi od:

• ilości i rodzaju konsumowanych napojów alkoholowych;

• czynników, takich jak masa ciała, płeć, budowa ciała osoby pijącej;

• czasu konsumpcji.

1

Polecenie 1

Na poniższej grafice przedstawiono porównanie zawartości procentowej etanolu w wybranych napojach alkoholowych. Przeanalizuj dane zamieszczone na grafice, a następnie oblicz, ile gramów czystego etanolu znajduje się w podanych ilościach każdego z wymienionych napojów alkoholowych.

R1JyQmYCB6op8

Porównanie zawartości alkoholu w napojach alkoholowych

RETgBPrVvYxMj

Odpowiedź: (Uzupełnij).

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Pokaż podpowiedź

Stężenie procentowe określa liczbę gramów substancji rozpuszczonej, która znajduje się w 100 g roztworu.

Pokaż odpowiedź

Masa czystego etanolu w podanych ilościach każdego z wymienionych alkoholi jest taka sama i wynosi 10 g.

Polecenie 1

W $200 \text{g}$ piwa znajduje się $5\%$ alkoholu, natomiast w $25 \text{g}$ wódki jest aż $40\%$ alkoholu. Ile gramów czystego etanolu znajduje się w tych napojach?

R1PZmF4tjhaxa

Masa czystego etanolu w obu napojach jest taka sama i wynosi 1. $20 \text{g}$, 2. $10 \text{g}$, 3. $15 \text{g}$, 4. $5 \text{g}$.

Masa czystego etanolu w obu napojach jest taka sama i wynosi 1. $20 \text{g}$, 2. $10 \text{g}$, 3. $15 \text{g}$, 4. $5 \text{g}$.

Ilość, a dokładniej stężenie etanolu we krwi, podaje się najczęściej w promilach
($1‰=0,1\%$ objętościowego; $1‰=\frac{1 \text{g} \text{etanolu}}{1 \text{l} \text{krwi}}$).

Dawka etanolu powodująca zatrucie alkoholowe zależy od wielu czynników, do których zalicza się między innymi odporność organizmu.

Typowe zatrucia śmiertelne są powodowane przez stężenie $4‰$ alkoholu we krwi. Im jest ono wyższe, tym większe są rozmiary zaburzeń reagowania i zachowania, upośledzające sprawność człowieka i zdolność do racjonalnego postępowania.

W Polsce podaje się następujące formuły prawne, określające kolejne stopnie nietrzeźwości:

• „stan po wypiciu alkoholu” – od $0,2$ do $0,5‰$ alkoholu we krwi;

• „próg nietrzeźwości” – $0,5‰$ alkoholu we krwi;

• „stan nietrzeźwości” – powyżej $0,5‰$ alkoholu we krwi.

Prowadzenie pojazdów mechanicznych po przekroczeniu granicy $0,2‰$ alkoholu we krwi w Polsce jest zabronione i karane.

Etanol i jego wpływ na białko

Czy wiesz, w jaki sposób etanol wpływa na białko?

1

Polecenie 3

Zaprojektuj i przeprowadź doświadczenie, za pomocą którego wykażesz, w jaki sposób etanol wpływa na białko. Sformułuj problem badawczy i zaproponuj hipotezę. Wymień niezbędny sprzęt i odczynniki. Narysuj schemat zaprojektowanego doświadczenia, zapisz obserwacje i sformułuj odpowiednie wnioski.

RVCzh9lKfIvT0

Problem badawczy: (Uzupełnij) Hipoteza: (Uzupełnij) Sprzęt i odczynniki: (Uzupełnij) Schemat doświadczenia: Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu. Obserwacje: (Uzupełnij) Wnioski: (Uzupełnij).

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Pokaż podpowiedź

Czy etanol niszczy białko (jego strukturę)?

Pokaż odpowiedź

Problem badawczy: Czy etanol niszczy białko?

Hipoteza: Etanol powoduje denaturację białka.

Sprzęt i odczynniki:

• białko jaja kurzego;

• etanol (w postaci spirytusu – wodnego roztworu etanolu o stężeniu procentowym ok. 96%);

• probówka;

• statyw na probówki;

• zakraplacz/pipeta.

Schemat doświadczenia:

R1DQLNva2fvGT

Na schemacie ukazana jest zlewka, w której znajduje się białko jaja kurzego. Do zlewki dodano CH3CH2OH (aq).

Obserwacje: W wyniku dodawania wodnego roztworu etanolu do białka jaja kurzego, wytrąca się biały kłaczkowaty osad.

Wnioski: Postawiona hipoteza jest prawdziwa – etanol powoduje denaturację białka.

Polecenie 3

Przeprowadzono doświadczenie, za pomocą którego określono, w jaki sposób etanol wpływa na białko.

Problem badawczy:

Czy etanol niszczy białko?

Hipoteza:

Etanol powoduje denaturację białka.

Co było potrzebne:

• białko jaj kurzego,

• etanol (w postaci spirytusu - wodnego roztworu etanolu o stężeniu procentowym około $96\%$),

• probówka,

• statyw na probówki,

• zakraplacz/pipeta.

Przebieg doświadczenia:

W probówce umieszczono białko jaja kurzego. Następnie, pipetą dodano spirytus.

Obserwacje:

Po dodaniu alkoholu, wytrącił się biały, kłaczkowaty osad.

Wnioski:

Postawiona hipoteza była prawidłowa. Etanol powoduje denaturację białka, co objawia się wytrąceniem się białego osadu.

RlG0fDt8sG6E7

Które zdanie jest prawdziwe? Możliwe odpowiedzi: 1. Etanol reaguje z białkiem, a produktem reakcji jest biały osad., 2. Etanol reaguje z białkiem, a produktem reakcji jest bezbarwny roztwór., 3. Etanol nie reaguje z białkiem., 4. Produktem reakcji białka z etanolem jest tlenek węgla(IV).

Etanol powoduje tzw. denaturację białka. Proces ten, w uproszczeniu, polega na uszkodzeniu struktury (budowy) białka, przez co nie może ono spełniać określonych funkcji. W wyniku dodania etanolu do białka jaja kurzego, białko ścina się i wytrąca w postaci białego osadu. Podobny efekt uzyskasz ogrzewając białko (np. podczas robienia jajecznicy). Spożywając alkohol należy liczyć się z tym, że białka pełniące w organizmie wiele istotnych funkcji, mogą ulec denaturacji.

Niewątpliwie stężenie etanolu w organizmie człowieka spożywającego napoje alkoholowe jest mniejsze od stężenia tego alkoholu w użytym w doświadczeniu roztworze. Dlatego sam wynik przeprowadzonego doświadczenia nie upoważnia nas bezpośrednio do wnioskowania o negatywnym wpływie etanolu na organizm, ale w połączeniu z poznanymi już skutkami nadmiernego spożywania napojów alkoholowych, zmusza do chwili refleksji.

Wykazany w doświadczeniu wpływ etanolu na białko wykorzystywany jest np. w płynach do dezynfekcji. Etanol może bowiem przenikać przez ściany komórkowe drobnoustrojów i niszczyć strukturę obecnych w nich białek, osłabiając tym samym niekorzystne działanie mikroorganizmów (np. bakterii) na organizm. Z tego samego powodu nie zaleca się np. bezpośredniego polewania ran spirytusem salicylowym, a jedynie przemywanie okolic rany.

Metanol – silna trucizna

Metanol ma wiele właściwości, zarówno fizycznych jak i chemicznych, wspólnych z etanolem. Należą do nich m.in. barwa, zapach, smak czy rozpuszczalność w wodzie.

Stąd alkohole te bywają mylone. Wskutek omyłkowego wypicia metanolu, dochodzi do ciężkiego zatrucia. Najszybciej uszkodzone zostają nerw wzrokowy, siatkówka i rogówka, co w konsekwencji prowadzi do nieodwracalnej utraty wzroku.

Nie istnieje żaden domowy sposób na odróżnienie metanolu od etanolu. Alkohole te wyglądają i pachną dokładnie tak samo, a nawet palą się tym samym niebieskim płomieniem. Znane są metody analityczne, które pozwalają odróżnić od siebie te alkohole, ale nie są one powszechnie dostępne.

Spożywanie wyrobów alkoholowych niewiadomego pochodzenia jest zabronione. Dotyczy to również wszelkiego rodzaju płynów zawierających alkohol, lecz nieprzeznaczonych do spożycia przez ludzi. Mogą one zawierać metanol w ilościach zagrażających życiu lub zdrowiu.

R1ecsKcqplTUS

Ilustracja przedstawia czarną czaszkę z czarnymi skrzyżowanymi butelkami na pomarańczowym tle. Nad czaszką znajduje się napis: Uwaga! Metanol zabija! Pod butelkami, na czarnym tle znajduje się napis: Wypicie alkoholu niewiadomego pochodzenia oraz środków nieprzeznaczonych do spożycia może spowodować ślepotę a nawet śmierć! Pod plakatem po lewej stronie logo Państwowej Inspekcji Sanitarnej (okrągły znak z obramowaniem w kolorze niebieskim, na którym białą czcionką widniej napis: Państwowa Inspekcja Sanitarna. Wewnątrz kwadratowa grafika Orła Białego na białym tle, umieszczona na czerwonym tle logo). Obok logo Ministerstwa Zdrowia (po lewej stronie Godło Polski, po prawej napis Ministerstwo Zdrowia).

R44MSbiJG6F1p

Plakat ostrzegawczy, na górze którego znajduje się logo Państwowej Inspekcji Sanitarnej. Zapisany na plakacie tekst głosi: Główny Inspektor Sanitarny ostrzega przed spożywaniem alkoholu niewiadomego pochodzenia oraz nieprzeznaczonego do spożycia dla ludzi i zwraca się z prośbą o informowanie pijących alkohol o konsekwencjach picia alkoholi pochodzącego z nieznanego źródła. Od czterech do piętnastu mililitrów (pół kieliszka do wódki) alkoholu metylowego uszkadza nerw wzrokowy, trzydzieści mililitrów (około jednego kieliszka wódki) alkoholu metylowego to dawka śmiertelna. Gdzie najczęściej występuje metanol: w alkoholu niewiadomego pochodzenia (np. zakupionym na bazarach), w płynach do spryskiwaczy, w denaturacie, w odmrażaczach do szyb, w rozpuszczalnikach. Objawy zatrucia alkoholem metylowym: pierwsze objawy po wypiciu alkoholu metylowego są takie same jak po wypiciu alkoholu spożywczego (etylowego); następnie pojawiają się: bóle i zawroty głowy, przyśpieszony oddech, nudności, wymioty, silne bóle brzucha, światłowstręt i inne zaburzenia widzenia, przyśpieszone bicie serca, senność, śpiączka i głębokie zaburzenia świadomości (utrata przytomności, bez możliwości dobudzenia zatrutego). Pierwsza pomoc: wezwać pogotowie ratunkowe, jeśli zatruty jest przytomny powinno się wywołać u niego wymioty, podać do picia pół szklanki bezpiecznego czterdziestoprocentowego alkoholu etylowego (wódki), jeśli nie ma wódki, to podać łyżkę sody oczyszczonej lub proszku do pieczenia rozpuszczonych w pół szklanki wody. W przypadku wystąpienia powyższych objawów należy niezwłocznie udać się do najbliższego szpitala lub wezwać pomoc telefonicznie pod numer: dziewięćset dziewięćdziesiąt dziewięć, dziewięćset dziewięćdziesiąt siedem lub sto dwanaście.

Podsumowanie

• Nadmierne spożywanie napojów alkoholowych, a więc takich, które zawierają etanol, ma negatywny wpływ na organizm człowieka.

• Częste spożywanie napojów alkoholowych prowadzi do uzależnienia (alkoholizmu).

• Etanol powoduje denaturację białka.

• Metanol ma wiele właściwości wspólnych z etanolem, jego omyłkowe spożycie może skończyć się śmiercią.

• W Polsce obowiązuje zakaz kupowania i spożywania napojów alkoholowych przez osoby do $18.$ roku życia.

Słownik